【正文】 須 把 基 點(diǎn) 分 得 很 細(xì) ， 但 這 樣 勢(shì) 必 占用 更 多 的 內(nèi) 存 ， 并 使 計(jì) 算 機(jī) 的 開 銷 加 大 。分 段 插 值 法 程 序 設(shè) 計(jì) 步 驟 如 下 ：（ 1） 用 實(shí) 驗(yàn) 法 測(cè) 量 出 傳 感 器 的 輸 出 變 化 曲 線 ， y=f(x)(或 各 插 值 節(jié) 點(diǎn) 的 值（ xi,yi） ， i=0， 1， 2， …， n)。已 知 y 在 點(diǎn) x0 和 x1 的 對(duì) 應(yīng) 值 分 別 為 y0 和 y1， 現(xiàn) 在 用 直 線 AB 代 替 弧 線AB， 由 此 可 得 直 線 方 程 g(x)=ax+b （ 31）根 據(jù) 插 值 條 件 ， 應(yīng) 滿 足 ： （ 32）?????baxyo10圖 31 線 性 插 值 法 示 意 圖 解 方 程 組 （ 32） ， 可 求 出 直 線 方 程 g(x)的 參 數(shù) a 和 b。 在 流 量 測(cè) 量 中 ， 流 量 孔 板 的 差 壓 信 號(hào) 與 流 量 之間 也 是 非 線 性 關(guān) 系 ， 即 使 能 夠 用 公 式 Q=K 計(jì) 算 ， 但 開 方 運(yùn) 算 不 但 復(fù) 雜 ， 而P?且 誤 差 也 比 較 大 。 葉 輪 幾 何 形 狀 及 尺 寸 對(duì) 傳 感 器 性 能 有 較 大 影響 ， 要 根 據(jù) 流 體 性 質(zhì) 、 流 量 范 圍 、 使 用 要 求 等 設(shè) 計(jì) ， 葉 輪 的 動(dòng) 平 衡 很 重 要 ， 直接 影 響 儀 表 的 性 能 和 使 用 壽 命 。 不 同 的 儀 表 有 不 同 的 k， 并 隨 儀 表 長 期 使 用 的 磨 損 情 況 而 變化 。第二章 控制系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)及其系統(tǒng)原理 總 體 方 案 設(shè) 計(jì)單 片 機(jī) 控 制 系 統(tǒng) 根 據(jù) 各 種 傳 感 器 、 變 送 器 送 來 的 脈 沖 信 號(hào) ， 輸 入 單 片 機(jī) 的 定時(shí) /計(jì) 數(shù) 器 T0、 T1， 經(jīng) 過 數(shù) 字 濾 波 后 ， 根 據(jù) 查 表 求 得 流 量 值 。（ 2） 在 工 業(yè) 控 制 的 應(yīng) 用 　 　 用 單 片 機(jī) 可 以 構(gòu) 成 形 式 多 樣 的 控 制 系 統(tǒng) 、 數(shù) 據(jù)采 集 系 統(tǒng) 。（ 2） 控 制 性 能 強(qiáng)單 片 機(jī) 是 為 了 滿 足 工 業(yè) 控 制 而 設(shè) 計(jì) 的 ， 所 以 實(shí) 時(shí) 控 制 功 能 特 別 強(qiáng) ， 其 CPU可 以 對(duì) I/O 接 口 直 接 進(jìn) 行 操 作 ， 位 操 作 能 力 更 是 其 他 計(jì) 算 機(jī) 無 法 比 擬 的 ， 能 有 針對(duì) 性 地 解 決 從 簡 單 到 復(fù) 雜 的 各 類 控 制 任 務(wù) 。第 四 階 段 （ 1982現(xiàn) 在 ） ： 8 位 單 片 機(jī) 鞏 固 發(fā) 展 及 16 位 、 32 位 單 片 機(jī) 推 出階 段 。 才 能 組 成 一 臺(tái) 完 整 的 計(jì) 算 機(jī) 。 并 且 流 量 計(jì) 在 工 業(yè)中 的 應(yīng) 用 也 相 當(dāng) 的 廣 泛 ， 然 后 運(yùn) 用 單 片 機(jī) 控 制 ， 使 其 具 有 更 好 的 技 術(shù) 指 標(biāo) ， 有 利于 生 產(chǎn) ， 具 有 實(shí) 際 的 社 會(huì) 意 義 。 并 且 流 量 計(jì) 在 工 業(yè)中 的 應(yīng) 用 也 相 當(dāng) 的 廣 泛 ， 然 后 運(yùn) 用 單 片 機(jī) 控 制 ， 使 其 具 有 更 好 的 技 術(shù) 指 標(biāo) ， 有 利于 生 產(chǎn) ， 具 有 實(shí) 際 的 社 會(huì) 意 義 。(3)機(jī) 械 型 葉 輪 的 轉(zhuǎn) 動(dòng) 直 接 或 經(jīng) 磁 耦 合 帶 動(dòng) 機(jī) 械 計(jì) 數(shù) 機(jī) 構(gòu) ， 指 示 計(jì) 算 總 量 ，鐵路技校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）第 6 頁測(cè) 量 精 度 比 電 信 號(hào) 檢 測(cè) 的 傳 感 器 稍 低 ， 其 傳 感 器 與 顯 示 裝 置 組 成 一 體 ， 方 便 使 用 。 它 具 有 測(cè) 量 精 度 高 、 重 復(fù) 性 好 、 體 積 小 、 重 量 輕 、維 修 方 便 、 加 工 零 部 件 少 及 數(shù) 字 脈 沖 輸 出 等 優(yōu) 點(diǎn) ， 由 它 組 成 的 流 量 測(cè) 量 系 統(tǒng) 可 達(dá)國 際 商 業(yè) 貿(mào) 易 允 許 的 計(jì) 量 誤 差 要 求 。 至 今 ， 據(jù) 稱 已 有 上 百 種 流 量 計(jì) 投 向 市 場(chǎng) ， 現(xiàn) 場(chǎng) 使 用 中 許 多 棘 手 的難 題 可 望 獲 得 解 決 。 流 速 計(jì) 和 流 量 計(jì) 所依 據(jù) 的 物 理 原 理 及 流 體 力 學(xué) 基 礎(chǔ) 是 共 通 的 但 是 儀 表 原 理 及 結(jié) 構(gòu) 以 及 使 用 條 件 有 很大 差 別 。 隨 著 環(huán) 保 問 題 的 突 出 ， 管 道 運(yùn) 輸 的 特 點(diǎn) 引 起 人 們 的 重 視 。(3)環(huán) 境 保 護(hù) 工 程　 煙 氣 ， 廢 液 、 污 水 等 的 排 放 嚴(yán) 重 污 染 大 氣 和 水 資 源 ， 嚴(yán) 重 威 脅 人 類 生 存 環(huán)境 。 按 測(cè) 量 對(duì) 象 劃分 就 有 封 閉 管 道 和 明 渠 兩 大 類 。流 量 是 工 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 過 程 控 制 中 的 重 要 的 測(cè) 量 參 數(shù) 之 一 ， 與 溫 度 、 壓 力 、 物 位同 為 熱 工 量 。鐵路技校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）第 2 頁第一章 緒 論 設(shè) 計(jì) 背 景　 人 們 對(duì) 自 然 界 的 認(rèn) 識(shí) 在 很 大 程 度 上 取 決 于 檢 測(cè) 和 儀 表 。品 種 如 此 之 多 的 原 因 就 在 于 至 今 還 沒 找 到 一 種 對(duì) 任 何 流 體 、 任 何 量 程 、 任 何 流 動(dòng)狀 態(tài) 以 及 任 何 使 用 條 件 都 適 用 的 流 量 儀 表 .在 工 業(yè) 自 動(dòng) 化 生 產(chǎn) 過 程 中 ， 需 要 進(jìn) 行 物 質(zhì) 流 量 和 數(shù) 量 測(cè) 量 的 場(chǎng) 合 隨 處 可 見 。流 量 測(cè) 量 是 研 究 物 質(zhì) 量 變 的 科 學(xué) ， 質(zhì) 和 量 的 互 變 規(guī) 律 是 事 物 聯(lián) 系 與 發(fā) 展 的 基本 規(guī) 律 ， 因 此 ， 其 測(cè) 量 對(duì) 象 已 不 限 于 傳 統(tǒng) 意 義 上 的 管 道 流 體 ， 凡 是 需 要 掌 握 流 體流 動(dòng) 的 地 方 都 有 流 量 測(cè) 量 的 問 題 。 對(duì) 這 些 參 數(shù) 的 大 小 、 變 化 方 向 等 進(jìn) 行 監(jiān) 督 和 控 制 ， 就 能 使 生 產(chǎn) 過 程 或 實(shí) 驗(yàn) 的工 況 處 于 最 佳 狀 態(tài) ， 做 到 安 全 、 經(jīng) 濟(jì) ， 最 終 達(dá) 到 預(yù) 期 的 結(jié) 果 。 為 了 滿 足 現(xiàn) 代 工 業(yè) 中 各 種 不 同 的 場(chǎng) 合 和 各 種 不 同 的 測(cè) 量 目 的 ， 各種 流 量 計(jì) 量 儀 表 就 應(yīng) 運(yùn) 而 生 。(1)工 業(yè) 生 產(chǎn) 過 程流 量 儀 表 是 過 程 自 動(dòng) 化 儀 表 與 裝 置 中 的 大 類 儀 表 之 一 ， 它 被 廣 泛 誚 用 于 冶 金 、電 力 、 煤 炭 、 化 工 、 石 油 、 交 通 、 建 筑 、 輕 紡 、 食 品 、 醫(yī) 藥 、 農(nóng) 業(yè) 、 環(huán) 境 保 護(hù) 及人 民 日 常 生 活 等 國 民 經(jīng) 濟(jì) 各 個(gè) 領(lǐng) 域 ， 是 發(fā) 展 工 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) ， 節(jié) 約 能 源 ， 改 進(jìn) 產(chǎn) 品 質(zhì)量 ， 提 高 經(jīng) 濟(jì) 效 益 和 管 理 水 平 的 重 要 工 具 在 國 民 經(jīng) 濟(jì) 中 占 有 重 要 的 地 位 。我 國 是 以 煤 為 主 要 能 源 的 國 家 ， 全 國 有 上 百 萬 個(gè) 煙 囪 不 停 地 向 大 氣 排 放 煙 氣 。生 物 技 術(shù) 中 需 監(jiān) 測(cè) 計(jì) 量 的 物 質(zhì) 很 多 ， 如 血 液 ， 尿 液 等 。 公 元 前 1000 年 左 右 古 埃 及 用 堰 法 測(cè) 量 尼羅 河 的 流 量 。 我 國 90 年 代 初 流 量 儀表 產(chǎn) 量 估 計(jì) 超 過 250 萬 臺(tái) 。作 為 貿(mào) 易 結(jié) 算 的 計(jì) 量 儀 表 ， 主 要 的 國 際 標(biāo) 準(zhǔn) 及 法 制 計(jì) 量 組 織 ISO 和 OIML 以 及工 業(yè) 先 進(jìn) 國 家 皆 已 頒 布 各 種 渦 輪 流 量 計(jì) 標(biāo) 準(zhǔn) 和 規(guī) 范 ， 如 ISO 995 ISO271 OIML R R3 AGAN0 API 253 JISB 876 JISB 7501和 CEN(歐 共 體 )標(biāo) 準(zhǔn) 等 。(6)廣 粘 度 型 在 波 特 型 浮 動(dòng) 轉(zhuǎn) 子 壓 力 平 衡 結(jié) 構(gòu) 基 礎(chǔ) 上 擴(kuò) 大 上 錐 體 與 下 錐 體 的直 徑 ， 增 加 粘 度 補(bǔ) 償 翼 及 承 壓 葉 片 等 結(jié) 構(gòu) 措 施 ， 使 傳 感 器 適 用 于 高 粘 度 液 體 ， 如重 油 ， 粘 度 可 達(dá) 30mm2／ s。 國 內(nèi) 雖然 起 步 較 晚 ， 但 單 片 機(jī) 的 潛 力 越 來 越 被 人 們 所 重 視 ， 尤 其 在 工 業(yè) 控 制 、 自 動(dòng) 化 儀器 儀 表 、 計(jì) 算 機(jī) 系 統(tǒng) 接 口 、 智 能 化 外 設(shè) 等 應(yīng) 用 領(lǐng) 域 發(fā) 展 很 快 。通 用 型 單 片 機(jī) 把 可 開 發(fā) 資 源 （ 如 ROM、 RAM、 EPROM、 I/O 口 等 ） 全 部 提 供給 使 用 者 。 單 無 串 行 口 ， 中 斷 系 統(tǒng) 比 較 簡 單 ， 片 內(nèi) RAM 和 ROM 容鐵路技校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）第 8 頁易 較 小 且 尋 址 范 圍 不 大 于 4KB。20 世 紀(jì) 80 年 代 以 來 ， 單 片 機(jī) 的 發(fā) 展 非 常 迅 速 。 利 用 它 可 開 發(fā) 便 攜 式 智 能 監(jiān) 測(cè) 控 制 儀 器 。（ 4） 在 計(jì) 算 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 和 通 信 領(lǐng) 域 中 的 應(yīng) 用 　 　 現(xiàn) 代 的 單 片 機(jī) 普 遍 具 備 通 信接 口 ， 可 以 很 方 便 地 與 計(jì) 算 機(jī) 進(jìn) 行 數(shù) 據(jù) 通 信 ， 為 在 計(jì) 算 機(jī) 網(wǎng) 絡(luò) 和 通 信 設(shè) 備 間 的 應(yīng)用 提 供 了 極 好 的 物 質(zhì) 條 件 ， 現(xiàn) 在 的 通 信 設(shè) 備 基 本 上 都 實(shí) 現(xiàn) 了 單 片 機(jī) 智 能 控 制 ， 從手 機(jī) ， 電 話 機(jī) 、 小 型 程 控 交 換 機(jī) 、 樓 宇 自 動(dòng) 通 信 呼 叫 系 統(tǒng) 、 列 車 無 線 通 信 、 再 到日 常 工 作 中 隨 處 可 見 的 移 動(dòng) 電 話 ， 集 群 移 動(dòng) 通 信 ， 無 線 電 對(duì) 講 機(jī) 等 。 數(shù) 據(jù) 經(jīng) 過單 片 機(jī) 運(yùn) 算 后 ， 通 過 LED 顯 示 器 顯 示 出 來 。 渦 輪 流 量 計(jì) 傳 感 器 的 結(jié) 構(gòu)渦 輪 流 量 傳 感 器 主 要 由 殼 體 、 導(dǎo) 向 體 、 葉 輪 、 軸 、 軸 承 、 信 號(hào) 檢 出 器 及 壓緊 圈 組 成 ， 同 時(shí) 還 應(yīng) 配 有 與 之 相 配 合 的 前 連 接 管 和 后 連 接 管具 體 結(jié) 構(gòu) 如 圖 21和 圖 22 圖 21 結(jié) 構(gòu) 主 視 圖 鐵路技校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）第 13 頁 圖 22 整 表 結(jié) 構(gòu) 圖1)殼 體 殼 體 是 傳 感 器 的 主 體 部 分 ， 它 起 到 承 受 被 測(cè) 液 體 的 壓 力 ， 固 定 安 裝 檢測(cè) 部 件 ， 連 接 管 道 的 作 用 ， 殼 體 采 用 不 導(dǎo) 磁 不 銹 鋼 或 硬 質(zhì) 合 金 制 造 。 輸 入 信 號(hào) 有 效 值 在 lOmv以 上 的 可 直 接 配 用 流 量 計(jì) 算 機(jī) ， 配 上放 大 器 則 輸 出 伏 級(jí) 頻 率 信 號(hào) 。 而 采 用 計(jì) 算 機(jī) 后 ， 則 可 以 用 軟 件 補(bǔ) 償 的 辦 法 進(jìn) 行 校 正 。由 圖 31 可 以 看 出 ， 插 值 點(diǎn) x0 和 x1 之 間 的 間 距 越 小 ， 那 么 在 這 一 區(qū) 間g(x)和 f(x)之 間 的 誤 差 越 小 。 為 了 使 基 點(diǎn) 的 選 取 更 合 理 ，可 根 據(jù) 不 同 的 方 法 分 段 。 曲 率 變 化 大 的 部 位 ， 插 值 距 離 取 小 一 點(diǎn) 。值 得 說 明 的 是 ， 分 段 插 值 法 總 的 來 講 光 滑 度 都 不 太 高 ， 這 對(duì) 于 某 些 應(yīng) 用 是 有缺 陷 的 。由 于 流 量 在 低 端 變 化 較 為 陡 直 ， 高 端 變 化 比 較 平 緩 ， 所 以 我 們 采 用 不 等 距分 段 法 。 74LS373(8 位 I/O 鎖 存 器 )、 2732 組 成 最 小 系 統(tǒng) ， 擴(kuò) 展 的 8155 用于 給 定 值 或 產(chǎn) 品 計(jì) 數(shù) 顯 示 。 在 單 片 機(jī) 內(nèi) 部 ， 接 至 上 述 振 蕩 器 的 反相 放 大 器 的 輸 出 端 。 ALE 端 可 以 驅(qū) 動(dòng) （ 吸 收 或 輸 出 電 流 ） 8 個(gè) LS 型 的 TTL輸 入 電 路 。(4)輸 入 /輸 出 （ I/O） 引 腳 P0、 P P P3（ 共 32 根 ） ① P0 口 （ 39 腳 至 32 腳 ） ： 是 雙 向 8 位 三 態(tài) I/O 口 ， 在 外 接 存 儲(chǔ) 器 時(shí) ，與 地 址 總 線 的 低 8 位 及 數(shù) 據(jù) 總 線 復(fù) 用 ， 能 以 吸 收 電 流 的 方 式 驅(qū) 動(dòng) 8 個(gè) LS 型 的TTL 負(fù) 載 。 在 對(duì) EPROM 編 程 和 程 序驗(yàn) 證 期 間 ， 它 接 收 高 8 位 地 址 。進(jìn) 而 可 以 相 應(yīng) 的 確 定 其 它 相 配 合 的 部 件 的 尺 寸 ， 然 后 才 可 以 確 定 殼 體 的 長 度 及 其它 的 參 數(shù) 尺 寸 。 若 鍵 盤 閉 合 鍵 的 識(shí) 別 是由 專 用 硬 件 實(shí)